Этапы проекта

Срок этапа – 28.11.2010 – 31.12.2010

  1. Аналитический обзор научно-технической литературы по теме проекта. 
  2. Разработка теории эффективной генерации широкополосного терагерцового излучения лазерными импульсами с наклонным фронтом интенсивности в электрооптических кристаллах.
  3. Теоретическое исследование влияния кубической нелинейности на процесс генерации второй гармоники (ГВГ) интенсивными фемтосекундными лазерными импульсами в кристалле KDP.
  4. Разработка теоретической модели мелкомасштабной самофокусировки сверхмощного фемтосекундного лазерного пучка в процессе ГВГ.
  5. Усовершенствование разработанного ранее программного кода “ELMIS” (Extreme Laser Matter Interaction Simulator) и разработка новых параллельных программных кодов для эффективного численного моделирования взаимодействия лазерного излучения с веществом при ультрарелятивистских интенсивностях излучения.
  6. Разработка технических требований к экспериментальному образцу высокоэффективного источника широкополосного терагерцового излучения в виде сэндвич-структуры с электрооптической сердцевиной, накачиваемой фемтосекундными лазерными импульсами.
  7. Разработка технических требований к экспериментальному образцу микроструктурированной поверхности металла с нанесенной на нее полоской нелинейного материала для возбуждения терагерцовых поверхностных плазмонов фемтосекундными лазерными импульсами.
  8. Разработка технических требований к экспериментальному образцу источника излучения мягкого рентгеновского диапазона на основе накачки многозарядных ионов инертных газов фемтосекундными лазерными импульсами субтераваттного уровня мощности.

Срок этапа – 01.01.2011 – 31.12.2011

  1. Разработка эскизной конструкторской документации на экспериментальный образец высокоэффективного источника широкополосного терагерцового излучения в виде сэндвич-структуры с электрооптической сердцевиной, накачиваемой фемтосекундными лазерными импульсами.
  2. Изготовление экспериментального образца высокоэффективного источника широкополосного терагерцового излучения в виде сэндвич-структуры с электрооптической сердцевиной, накачиваемой фемтосекундными лазерными импульсами.
  3. Разработка программы и методик испытаний экспериментального образца высокоэффективного источника широкополосного терагерцового излучения в виде сэндвич-структуры с электрооптической сердцевиной, накачиваемой фемтосекундными лазерными импульсами.
  4. Испытания экспериментального образца высокоэффективного источника широкополосного терагерцового излучения в виде сэндвич-структуры с электрооптической сердцевиной, накачиваемой фемтосекундными лазерными импульсами.
  5. Разработка эскизной конструкторской документации на экспериментальный образец микроструктурированной поверхности металла с нанесенной на нее полоской нелинейного материала для возбуждения терагерцовых поверхностных плазмонов фемтосекундными лазерными импульсами.
  6. Изготовление экспериментального образца микроструктурированной поверхности металла с нанесенной на нее полоской нелинейного материала для возбуждения терагерцовых поверхностных плазмонов фемтосекундными лазерными импульсами.
  7. Разработка программы и методик испытаний экспериментального образца микроструктурированной поверхности металла с нанесенной на нее полоской нелинейного материала для возбуждения терагерцовых поверхностных плазмонов фемтосекундными лазерными импульсами.
  8. Испытания экспериментального образца микроструктурированной поверхности металла с нанесенной на нее полоской нелинейного материала для возбуждения терагерцовых поверхностных плазмонов фемтосекундными лазерными импульсами.
  9. Разработка метода генерации коротких импульсов вакуумного ультрафиолетового (ВУФ) и мягкого рентгеновского (МР) излучений, основанного на генерации высоких гармоник лазерным импульсом тераваттного уровня мощности в газах.
  10. Теоретическое исследование генерации излучения в мягком рентгеновском диапазоне при нелинейном взаимодействии ультрарелятивистского лазерного импульса с резкой границей плазмы.
  11. Моделирование генерации и усиления шумов в процессе ГВГ мощными лазерными импульсами.
  12. Оценка различных подходов к осуществлению когерентного сложения  нескольких мощных лазерных пучков и выбор оптимального подхода.
  13. Разработка эскизной конструкторской документации на экспериментальный образец источника излучения мягкого рентгеновского диапазона на основе накачки многозарядных ионов инертных газов фемтосекундными лазерными импульсами субтераваттного уровня мощности.
  14. Изготовление экспериментального образца источника излучения мягкого рентгеновского диапазона на основе накачки многозарядных ионов инертных газов фемтосекундными лазерными импульсами субтераваттного уровня мощности.
  15. Разработка программы и методик испытаний экспериментального образца источника излучения мягкого рентгеновского диапазона на основе накачки многозарядных ионов инертных газов фемтосекундными лазерными импульсами субтераваттного уровня мощности.
  16. Испытания экспериментального образца источника излучения мягкого рентгеновского диапазона на основе накачки многозарядных ионов инертных газов фемтосекундными лазерными импульсами субтераваттного уровня мощности.
  17. Экспериментальное исследование оптико-терагерцовой конверсии при накачке фемтосекундными лазерными импульсами сэндвич-структуры с сердцевиной из ниобата лития и кремниевыми обкладками.
  18. Экспериментальное исследование нелинейно-оптического возбуждения терагерцовых поверхностных плазмонов на микроструктурированной поверхности металла фемтосекундными лазерными импульсами.
  19. Экспериментальное исследование генерации широкополосного терагерцового излучения фемтосекундными лазерными импульсами с наклонным фронтом интенсивности в электрооптических кристаллах.
  20. Экспериментальное исследование ускорения электронов в кильватерной волне лазерного импульса для получения квазимоноэнергетичных электронных сгустков с энергиями от сотен МэВ до нескольких ГэВ.
  21. Разработка методики изготовления ультратонких (0,1-0,2 мм) широкоапертурных (100 мм) нелинейных элементов для удвоения частоты высокоинтенсивных (с пиковой интенсивностью 4-5 ТВт/см2) фемтосекундных лазерных импульсов.
  22. Теоретическое и экспериментальное исследование возможности использования процесса ГВГ для повышения временного показателя контраста лазерных импульсов и их дополнительной временной компрессии.
  23. Теоретическое и экспериментальное исследование когерентного сложения петаваттных лазерных импульсов для увеличения интенсивности при фокусировке на мишени.

Срок этапа – 01.01.2012 – 31.12.2012

  1. Экспериментальное исследование генерации терагерцового излучения при оптическом пробое сплошных и наноструктурированных сред.
  2. Экспериментальное исследование генерации мягкого рентгеновского излучения при накачке многозарядных ионов инертных газов фемтосекундными лазерными импульсами субтераваттного уровня мощности.
  3. Теоретическое и экспериментальное исследование генерации излучения в ВУФ и МР диапазонах при одновременной накачке инертных газов интенсивным терагерцовым излучением и мультипетаваттными лазерными импульсами.
  4. Экспериментальное исследование генерации когерентного бетатронного излучения в диапазоне 1-2 кэВ электронным пучком, ускоренным кильватерной волной лазерного импульса в плазменном канале.
  5. Теоретическое и экспериментальное исследование методов контроля и подавления пространственных шумов в высокомощных лазерных пучках. Разработка схемы для самофильтрации пучка.
  6. Разработка технических требований к экспериментальной установке для генерации второй гармоники фемтосекундными лазерными импульсами петаваттного уровня мощности.
  7. Разработка эскизной конструкторской документации на экспериментальную установку для генерации второй гармоники фемтосекундными лазерными импульсами петаваттного уровня мощности.
  8. Изготовление экспериментальной установки для генерации второй гармоники фемтосекундными лазерными импульсами петаваттного уровня мощности.
  9. Разработка программы и методик испытаний экспериментальной установки для генерации второй гармоники фемтосекундными лазерными импульсами петаваттного уровня мощности.
  10. Испытания экспериментальной установки для генерации второй гармоники фемтосекундными лазерными импульсами петаваттного уровня мощности.
  11. Разработка технических требований к волоконным системам когерентного сложения лазерных пучков высокой средней мощности для накачки твердотельных мишеней.
  12. Разработка волоконных систем когерентного сложения лазерных пучков высокой средней мощности для накачки твердотельных мишеней.
  13. Исследование перспектив использования оптических керамик и новых источников накачки на диодных лазерах для генерации экстремальных световых полей.
  14. Экспериментальное исследование взаимодействия петаваттных лазерных импульсов с комбинированными (многослойными) мишенями при интенсивностях выше 1021В/см2. Генерация протонных сгустков, ускоренных до энергий порядка 10 МэВ.
  15. Экспериментальное исследование генерации второй гармоники излучения с длиной волны 910 нм, пиковой интенсивностью 1-5 ТВт/см2 и длительностью импульса 50 фс в кристалле KDP с малой апертурой.
  16. Экспериментальное исследование генерации второй гармоники фемтосекундными лазерными импульсами петаваттного уровня мощности в широкоапертурных (диаметром 100 мм) ультратонких кристаллах KDP.
  17. Эксперименты по применению разработанных методов генерации излучения в мягком рентгеновском и терагерцовом диапазонах для целей биоимиджинга, радиационной терапии, обнаружения взрывчатых и биологических веществ, неразрушающего контроля фармацевтических препаратов.
  18. Теоретическое исследование эффекта компрессии лазерного импульса при нелинейном отражении от границы плазмы.
  19. Оценка возможностей применения эффекта компрессии лазерного импульса при нелинейном отражении от границы плазмы для достижения оптических интенсивностей, необходимых для поляризации вакуума.
  20. Внедрение результатов научно-исследовательской работы в образовательный процесс.
  21. Разработка новых лекционных курсов, учебных и методических пособий.